DLL【动态链接库】加载方式、导出变量、导出类

程序员文章站 2022-06-25 18:45:06

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一、DLL【动态链接库】定义：DLL是一个包含可由多个程序同时使用的代码和数据的库。
1.为什么要使用DLL：提高软件开发效率。
2.加载DLL：加载时动态链接和运行时动态链接

/*示例代码TestDll.h头文件*/
#ifndef _TESTDLL_H_
#define _TESTDLL_H_
#ifdef  TESTDLL_EXPORTS
#define TESTDLL_API __declspec(dllexport)
#else
#define TESTDLL_API __declspec(dllimport)
#endif
extern "C" TESTDLL_API  int Add (int a , int b);
extern "C" TESTDLL_API  int GetMaxNumber(int a, int b);
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////
/*示例代码estDll.cpp文件*/
#include "stdafx.h"
#include "TestDll.h"

extern "C" TESTDLL_API int Add(nt a , int b)
{
	return a+b; 
}
extern "C" TESTDLL_API  int GetMaxNumber(int a,int b)
{
	return a > b ? a:b;
}

二、DLL加载方式
1.加载时动态链接：应用程序像调用本地函数一样对导出的DLL函数进行显示调用。要使用加载时动态链接，需要在编译和链接应用程序时提供头文件和导入库文件(.lib)。当这样做的时候，链接器将向系统提供加载DLL所需的信息，并在加载时解析导出的DLL函数的位置；

//加载时动态链接
#include <windows.h>
#include <iostream>
//#include "TestDll.h"
using namespace std;
#pragma comment(lib, "TestDll.lib")
extern "C" _declspec(dllimport) int Add(int a, int b);
extern "C" _declspec(dllimport) int GetMaxNumber(int a, int b);
int main(int argc, char *argv[])
{
      cout<<Add(2, 3)<<endl;
      cout<<GetMaxNumber(9,18)<<endl;
      return 0;
}

2.运行时动态链接：应用程序调用LoadLibrary函数或LoadLibraryEx函数以在运行时加载DLL。成功加载DLL后，可以使用GetProcAddress函数获得要调用的导出的DLL函数的地址。在使用运行时动态链接时，不需要使用导入库文件，结束后需调用FreeLibrary释放DLL。

//运行时动态链接
#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int (*AddFunc)(int a, int b);
typedef int(*GetMaxNumFunc)int a, int b);

int main(int argc, char *argv[])
{
      HMODULE hDll = LoadLibrary("TestDll.dll");
      if (hDll != NULL)
      {
            AddFunc add = (AddFunc)GetProcAddress(hDll, "Add");
            GetMaxNumFunc num = (GetMaxNumFunc)GetProcAddress(hDll, "GetMaxNumber");
            if (add != NULL && num != NULL)
            {
                  cout<<add(2, 3)<<endl;
                  cout<<GetMaxNumber(9,18)<<endl;
            }
            FreeLibrary(hDll);
      }
}

3.选择加载方式的主要考虑因素：

A.启动性能如果应用程序的初始启动性能很重要，则应使用运行时动态链接；
B.易用性在加载时动态链接中，导出的DLL函数类似于本地函数，我们可以方便地进行这些函数的调用；
C.应用程序逻辑在运行时动态链接中，应用程序可以分支，以便按照需要加载不同的模块。

三、DllMain函数：DllMain函数在DLL被加载和卸载时被调用，在单个线程启动和终止时，DllMain函数也被调用。参数ul_reason_for_call指明了调用DllMain的原因，有以下四种情况：
1）：DLL_PROCESS_ATTACH:当一个DLL被首次载入进程地址空间时，系统会调用该DLL的DllMain函数，传递的ul_reason_for_call参数值为DLL_PROCESS_ATTACH。这种情况只有首次映射DLL时才发生；
2）：DLL_THREAD_ATTACH:该通知告诉所有的DLL执行线程的初始化。当进程创建一个新的线程时，系统会查看进程地址空间中所有的DLL文件映射，之后用DLL_THREAD_ATTACH来调用DLL中的DllMain函数。要注意的是，系统不会为进程的主线程使用值DLL_THREAD_ATTACH来调用DLL中的DllMain函数；
3）：DLL_PROCESS_DETACH:当DLL从进程的地址空间解除映射时，参数ul_reason_for_call参数值为DLL_PROCESS_DETACH。当DLL处理DLL_PROCESS_DETACH时，DLL应该处理与进程相关的清理操作。如果进程的终结是因为系统中有某个线程调用了TerminateProcess来终结的，那么系统就不会用DLL_PROCESS_DETACH来调用DLL中的DllMain函数来执行进程的清理工作。这样就会造成数据丢失；
4）：DLL_THREAD_DETACH:该通知告诉所有的DLL执行线程的清理工作。注意的是如果线程的终结是使用TerminateThread来完成的，那么系统将不会使用值DLL_THREAD_DETACH来执行线程的清理工作，这也就是说可能会造成数据丢失，所以不要使用TerminateThread来终结线程。

四、DLL函数导出：前面代码中是使用_declspec( dllexport )方式导出函数，另一种导出函数的方式，那就是使用导出文件(.def)。在DLL工程中，右键添加->新建项->“右上角搜索def”选择【模块定义文件.def】，该文件为链接器提供了有关被链接器程序的导出、属性及其它方面的信息。
注：具体如何使用，百度。

五、【extern “C”】
1.extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围（可见性）的关键字，该关键字告诉编译器，其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用，可以理解为“外部变量声明”。相反，static关键字则是只能在本模块中使用。
2.在一个文件内，如果外部变量不在文件的开头定义，其有效范围只限定在从定义开始到文件的结束处。如果在定义前需要引用该变量，则要在引用之前用关键字”extern”对该变量做”外部变量声明”，表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了这个声明，就可以从声明处起合理地使用该变量，代码理解如下：

   /*
    main函数中使用extern使用了函数外定义的int a 变量
    */
    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
          extern int i;
          cout<<i<<endl;
          return 0;
    }
    int i= 100;

3.外部函数，在定义函数时，如果在最左端加关键字extern，表示此函数是外部函数。
4.在多文件的程序中，如果多个文件都要使用同一个外部变量，不能在各个文件中各定义一个外部变量，否则会出现“重复定义”的错误。正确的做法是在任意一个文件中定义外部变量，其它文件用extern对变量做“外部变量声明”。

六、DLL导出变量代码示例

/*导出变量示例 ExportVar.h 头文件 */
#ifndef _EXPORTVAR_H_
#define _EXPORTVAR_H_

#ifdef EXPORTVAR_EXPORTS
#define EXPORTVAR_API _declspec(dllexport)
#else
#define EXPORTVAR_API _declspec(dllimport)
#endif

extern EXPORTVAR_API int iVar ;

#endif
#include "stdafx.h"

/*导出变量示例 ExportVar.cpp 头文件 */
#include "ExportVar.h"
int iVar = 20;

/*main调用函数------加载时动态链接*/
#include <iostream>
#include "ExportVar.h"
using namespace std;
#pragma comment(lib, "ExportVar.lib")
int main(int argc, char *argv[])
{
	cout<<iVar <<endl;
	iVar = 1;
	cout<<iVar <<endl;
}
输出结果如下：
20
1

七、DLL导出类代码示例

/*导出类示例 ExportClass.h 头文件 */
#ifndef _EXPORTCLASS_H_
#define _EXPORTCLASS_H_

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#ifdef EXPORTCLASS_EXPORTS
#define EXPORTCLASS_API _declspec(dllexport)
#else
#define EXPORTCLASS_API _declspec(dllimport)
#endif

class EXPORTCLASS_API CTestClass
{
public:
	static  int Add(int a, int b);
	void SetA(int a);
	int GetA();
private:
	int m_a;
};

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif


/*导出变量示例 EXPORTCLASS.cpp 头文件 */
#include "stdafx.h"
#include "ExportClass.h"
int CTestClass::Add(int a, int b)
{
	return (a + b);
}
void CTestClass::SetA(int a)
{
	m_a = a;
}
int CTestClass::GetA()
{
	return m_a;
}


/*main调用函数------加载时动态链接*/
#include <iostream>
#include "ExportClass.h"
using namespace std;
#pragma comment(lib, "EXPORTCLASS.lib")
int main()
{
	CTestClass testObj;
	testObj.SetA(10);
	cout<<testObj.GetA()<<endl;
	cout<<CTestClass::Add(3, 8)<<endl;
	return 0;
}